cfg复合地基施工方案.doc

一、工程概况受xx的委托，我院对其拟建的xx基地场地进行CFG复合地基处理工作。拟建场地位于成都市xx。拟建物共有8幢，3、5、7、9工作犬舍、隔离犬舍、观礼台和犬病防治中心，建筑层数为13层，无地下室，拟采用砖混结构。拟建物重要性等级二级、场地等级和地基等级均为二级。 拟建物主要工程特征表 表1建筑物名 称0.00或设计地坪标高(m)层数或高度(m)结构类型有无地下室拟采用基础工作犬舍/1FH=3.754.75砖混无/观礼台517.901FH=5.40砖混无/隔离犬舍/1FH=3.84砖混无/犬病防治中心/3FH=10.80砖混无/二、场地工程地质条件2.1区域地质构造特征 根据区域地质资料，拟建场地在区域地质构造位置处于成都坳陷盆地内，西距北东走向的龙门山滑脱逆冲推覆构造带60km，东距北东走向的龙泉山褶皱带20km。成都地区是中生代坳陷盆地，新的坳陷开始于白垩纪末，受第三纪初喜山期运动的地质作用，在岷江水系长期搬运和沉积作用下，在坳陷盆地内堆积了第四系松散沉积层，不整合于下覆白垩系地层上。从区域构造背景和地震活动分析，该场地及成都市区地壳为稳定的核块，区内断裂构造和地震活动较微弱，历史上未发生强烈地震，为稳定区域。2.2地形、地貌拟建场地位于成都市xx，场地地形起伏较平坦，地面标高最大值520.79m,最小值515.61m,地表相对高差5.18m，地貌上属岷江水系级阶地。2.3土层分布及特征地层主要由第四系全新统人工填土层（Q4ml）第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）组成。各层特征由上向下描述如下：(1)、第四系全新统人工填土层(Q4ml)-1素填土（Q4ml）：褐色、黑灰色，松散，湿；以粘性土为主，局部填土较厚，表层含少量植物根茎，部分地段为前期修路回填含少量卵石及砖瓦块，填土内含水较多，局部填土呈褐黑色软塑状，该层在场地内普遍分布，层厚0.507.00m。回填时间约为4年。-2淤泥（Q4ml）：褐黑、褐灰、黑等色，饱和，呈可塑流塑状，以粘性土为主，有轻微臭味，该层分布于回填土下部及长期积水的低洼地带，在场地内个别钻孔分布。 (2)、第四系上更新统冲洪积层(Q3al+pl)粘土-1：灰黄色、黄褐色、褐灰色，以可塑为主（局部层顶受回填及填土中水的影响），无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，含铁锰质氧化物结核及少量钙质结核，裂隙发育一般，具有弱膨胀潜势，场地内局部分布，层厚0.505.50m。粘土-2：灰黄色、黄褐色、砖红色，硬塑坚硬，局部相变为粉质粘土，无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，含铁锰质氧化物结核及少量钙质结核，裂隙发育一般，场地内普遍分布。在场区内普遍分布。2.4地下水在填土区域地下水较丰富，测得填土中的水位埋深约为1.54.0m。非填土区域未测得地下水位，根据调查，场地地下水为基岩裂隙水，埋深大于10.00m。三、地基加固方案设计3.1 地基加固技术要求由于建筑基底以下地基土主要由素填土、粘土组成，其强度及变形不能满足设计要求，因此需对其进行加固处理；处理后的复合地基承载力特征值fspk180kPa，压缩模量ES7.5MPa。3.2 地基加固方案选择 根据成都市地基处理工程经验，采用CFG复合地基处理的施工工艺。本设计采用取土夯扩法工艺施工方案，以解决施工难度和保证施工质量。CFG桩加固地基的原理是通过置换或挤密等方式在天然地基中设置一定比例的高粘结强度增强体，并在桩顶面与基础间设置的褥垫层，形成由桩、桩间土和褥垫层构成的复合地基，从而大幅度提高地基土的承载力。CFG桩具有桩身强度高，可全桩长发挥桩侧阻力，桩端阻力的作用，复合地基承载力高，复合模量高，地基变形小等特点，若选用取土成孔工艺，还具有无泥浆污染，无振动，低噪音，低成本等特点。3.3 CFG桩复合地基加固机理 置换作用：通过桩体置换部分软弱土体，使桩土共同受力，达到提高地基承载力的目的。 挤密作用：通过夯扩对桩间土进行有效的挤密，使桩间土力学强度有一定提高。3.4 CFG桩复合地基加固设计概述本场地基底为素填土和粘土，力学强度较低，必须采用CFG桩进行加固处理，处理后复合地基承载力特征值fspk180kPa，压缩模量ES7.5MPa。3.4.1设计依据（1）成都市双流县工程地质勘察队提供的拟建场地岩土工程勘察报告xxxx基地岩土工程勘察报告；（2）建筑地基基础设计规范（GB500072002）；（3）建筑地基处理技术规范（JGJ792002）；（4）建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB502022002）；（5）中科院建筑设计研究院成都分公司提供的xxxx基地基础平面图3.4.2设计计算岩土层的工程特性指标建议值表 表3.2土 层名 称重度(kN/m3)压缩模量Es (MPa)粘聚力C(kPa)内摩擦角(o)承载力特征值fak(kPa)素填土-117.0/5.05.050淤泥-215.02.05.02.040可塑粘土-119.58.030.016.0160硬塑粘土-220.015.050.018.0220CFG桩设计所需的参数建议值 表3.6-1 岩土层名称指标值素填土 -1淤泥 -2粘土 -1粘土-2端阻力特征值qp（kPa）/1100侧阻力特征值qsi(kPa)10/3040处理后复合地基承载力特征值fspk180Kpa，压缩模量ES7.5MPa。（1）单桩竖向承载力特征值：Ra=upqsili+qpAp式中：up23.140.2=1.256m （桩径400mm）Ap=3.140.20.2=0.1256穿过一层素填土-1，以黏土-2作为持力层，桩端端阻力特征值可取 qp=660 kPa（CFG复合地基处理施工时，通过底部夯扩，可使桩端端阻力特征值提高20%）。粘土-2桩侧阻力特征值可取qsi20 kPa，li2；粘土-1桩侧阻力特征值可取qsi5 kPa，li1.5； Ra=1.256（202+51.5）6600.1256=143KN，实际取值140KN。无素填土土层，直接以黏土作为持力层，桩端端阻力特征值可取 qp=660Kpa。（CFG复合地基处理施工时，通过底部夯扩，可使桩端端阻力特征值提高20%）粘土-2侧阻力特征值可取qsi20kPa, li2.5m；Ra=1.256（202.5）+6600.1256=145KN，实际取140KN。（2）面积置换率计算：fspk=mRa/Ap+(1-m)fak(式中取0.80，fak50 kPa，fspk180 kPa)m=0.131,实际取0.14。（3）置换率验算根据置换率m=0.14计算承载力fspk=mRa/Ap+(1-m)fak=190.4 kPa180 kPa，满足设计要求。（4）复合土层压缩模量：=ES=3=10.8Mpa7.5MPa,满足设计要求。（根据施工经验，素填土在经过碎石桩处理后，压缩模量ES 可取3Mpa。）（5）桩距：本工程CFG桩按矩形布桩。m=d/de(d为桩身平均直径)de=1.13(S1为纵向间距，S2横向间距)S1S20.97m才能满足设计和相关规范要求。（6）桩数计算列与下表：独立柱基础（工作犬舍）基础型号基础尺寸(m)基础面积()计算桩数（根）实布桩数（根）J-11.31.31.691.884J-21.71.72.893.224独立柱基础（隔离犬舍）基础型号基础尺寸(m)基础面积()计算桩数（根）实布桩数（根）J-11.31.31.691.884J-21.81.83.243.64独立柱基础（观礼台）基础型号基础尺寸(m)基础面积()计算桩数（根）实布桩数（根）J-12.02.04.04.455J-21.71.72.893.224J-32.72.77.298.19J-42.42.45.766.429J-53.23.210.2411.412独立柱基础（犬病防治中心）基础型号基础尺寸(m)基础面积()计算桩数（根）实布桩数（根）J-13.03.09.010.112J-23.33.310.8912.116J-32.92.98.419.410J-43.43.411.5612.916J-54.04.016.017.820J-63.13.19.6110.712J-73.73.713.6915.3.16J-83.53.512.2513.716J-92.72.77.298.19条形基础（综合用房）基础剖面剖面尺寸（m）计算桩距（m）实际桩距（m）剖面1-10.71.01.0各栋布桩详见布桩图。（7）置换率及压缩模量反算表独立柱基础（厂房1、2）基础型号基础尺寸(m)基础面积()实布桩数（根）实际置换率实际承载力（Kpa）实际压缩模量(Mpa)DJ011.11.11.2140.3250421.6DJ021.11.31.4340.2743418.6DJ031.31.31.6940.2337816.2DJ041.21.31.5640.2540617.4独立柱基础（厂房3）基础型号基础尺寸(m)基础面积()实布桩数（根）实际置换率实际承载力（Kpa）实际压缩模量(Mpa)DJ011.21.21.4440.2743418.6DJ021.11.61.7640.2236415.6DJ031.21.31.5640.2540617.4DJ041.21.31.5640.2540617.4条形基础（库房）基础剖面剖面尺寸（m）实布桩距（m）实际置换率实际承载力实际压缩模量剖面1-10.70.980.14220Kpa9Mpa根据以上反算结果，布桩设计满足设计要求。（8）桩的长度：桩长从基础底面算起，桩端持力层为黏土，桩端进入持力层2.5m;桩长从基础底面算起，桩端持力层为黏土，穿过一层黏土，桩端进入持力层1.5m。（9）桩体强度：fcu3Ra/Ap=3140/0.096=4375kpa取 fcu=10000kpa43750kpa，根据计算得知符合规范要求，桩身采用强度C10的混凝土。（10）褥垫层本工程设计要求褥垫层厚度为30cm，垫层应铺设33cm人工级配碎石，夯实至30cm。褥垫层顶面标高应与设计基础底面标高吻合，褥垫层四周超出基础边缘30cm。四、施工方案4.1 施工准备4.1.1 技术资料准备。4.1.2 场地布置、临设搭建。4.1.3 设备、材料进场，做好安装、调试及材料进场检验、砼配比。4.1.4 放线定桩位，桩机就位。4.2 CFG 桩复合地基施工技术4.2.1 施工工艺流程图（见图4.1）施工流程图4.1 复合地基施工流程图施工准备 场地平整放线、定位 桩位轴线校核CFG桩施工 复合地基检测 挖至基底上0.3m用人工拣平褥垫层施工 应夯实 交 工 4.2.2 主要工序施工技术CFG桩复合地基施工是多种工序连续作业的过程，因此，在施工中必须严格控制每道工序的质量，建立完善的质量检查制度，才能确保施工的进度和质量。现对CFG桩施工中测量、成孔、成桩、检测、褥垫层施工几个主要工序的施工要求分述如下：4.2.2.1 施工测量 根据建设方提供的基础平面位置，按设计桩位平面布置图放出主轴线，并在其端点处都要设置保护性基准点，以便场地破土动工之后，作为恢复轴线的基准点。其次，用J6经纬仪根据以上基准点放出每根桩的孔位中心点。 用水准仪随时抽测桩点的高程，控制桩顶标高，施工完毕后，再进一步复查孔位是否符合要求。4.2.2.2 成桩本工程取土成孔CFG桩施工工艺：施工准备测量放线钻机就位取土成孔至设计深度倒入人头石夯实孔底灌注混凝土成桩截桩捡底自检检测竣工验收。以下对主要程序进行说明：1、施工准备材料准备：CFG桩材料包括砂、石、水泥。在施工前将原材料送到有资质的实验室进行化验和做砼配合比设计。设备准备：所有机具设备均保证良好的使用状态，运输至施工现场。人员准备:所有进场单位管理人员和施工人员应具备相应资质和身份证明，严禁无证上岗和无证操作。资料准备：在正式施工前，应对本工程需要的资料进行综合整理，报交监理审查，在监理提出的要求和补充后，完善和完备本工程所需相关资料。2、机械挖土为了保证地基处理效果，避免对地基土的扰动，先施工CFG桩，后开挖上部土方。3、钻机就位、取土成孔至设计深度将钻机移至测量所确定的桩位上，将取土器准确对准桩位，启动钻机开始取土，直到进入持力层深度达到设计要求，先经自检现场技术员检查，然后经甲方现场代表、监理检查认可，测量钻孔深度后，方可终孔。4、 终孔后，投入3-5个人头石，用重垂夯实孔底。5、 灌注混凝土成桩成孔至设计深度后，立即向孔内灌注C10混凝土料，塌落度810cm。为保证成桩后桩顶标高达到设计要求，成桩桩顶留500mm以上的保护桩长。施工中要求混凝土各组成材料卵石、砂、水泥必须按照C10的配合比进行配料，（卵石采用2-5cm；复合硅酸盐水泥，强度P.C 32.5；中砂）其误差按有关规范来控制，特别是用水量和塌落度要控制好。6、混凝土配合比控制灌注混凝土应严格照设计配合比配料，各种材料的使用误差严格按有关规定控制，由专职技术员检查控制配合比，控制好用水量、混凝土坍落度控制在810cm，保证工程质量。混凝土倒入桩孔内后振动棒进行捣实，确保混凝土的密实度及桩径。7、混凝土试压块 成桩过程中，抽样做混合料试块，按要求做试块标准养护28天，测定其立方体的抗压强度。8、 工程检测施工完成28天后，根据建设单位、监理、设计等选定的桩进行静载荷试验和低应变试验，合格后方可进行褥垫层施工。9、褥垫层施工桩施工完成后，人工清理土方至设计垫层标高以下30cm，截桩时应保证CFG桩顶伸入褥垫层510cm。褥垫层应铺设33cm人工级配碎石，夯实至30cm。褥垫层顶面标高应与设计基础底面标高吻合，褥垫层四周超出基础边缘30cm。为保证施工衔接，减少交叉作业时间，确保工程进度，褥垫层施工和清理桩头工作不包括在地基处理承包范围内，应由土建总包单位在基坑开挖、人工拣平后进行。五、施工组织与工期5.1 施工组织5.1.1 人员组织本工程采用项目法管理，实行项目经理负责制，项目经理为工程施工的第一责任人，负责有关工程的人、财、物的调配，协调与甲方、设计单位及现场监理等各方的关系，确保工程全面正常施工。劳动力使用计划 表5.1.1 序 号工 种人 数1施工员2人2操司工1人3辅 工5人4砼 工3人5电 工1人6机修工1人7杂 工2人5.1.2拟投入本工程的主要施工管理人员表 项目经理 1人项目(技术)负责人 1人施工员 1人质检员 1人安 全 员 1人材 料 员 1人机械管理员 1人内业资料员 1人电 工 1人5.1.3设备物资计划 表5.1.3 序 号设 备 名 称数 量1CFG桩成孔设备 1台套2装载机1辆3砼搅拌机（JZC350型） 1台4经纬仪（J6） 1 台5水准仪（S3） 1 台6辅助用具 若干以上机具设备在工程开工前运至施工现场，并根据工程需要适当增减机具设备。施工用电量计划250KVA，用水保证22寸管通水量。5.2 工期本工程桩数 根，计划施工工期为 天；以机械设备进场，并经双方协商后确定开工日期，至CFG桩完工。基坑开挖、褥垫层施工及桩养护、检测及停水、停电、人力不可抗拒的自然因素和CFG桩方案送审等因素的影响不包括在内。六、工程质量保证措施6.1 组织行政措施6.1.1建立以项目经理为首的质量保证体系。6.1.2 施工前对施工班组分级进行技术质量交底。6.1.3 严格执行三级验收制度。6.1.4 建立健全原材料采购和管理制度，对未经检验合格的材料严禁使用，不合格材料坚决退货，以确保原材料质量。6.1.5 建立健全计量管理制度，以保证数据的准确性。6.2 技术保证措施施工质量控制（自检）按规程JGJ792002第9.3节和GB502022002条第4.13节进行，应主要抓好：6.2.1 成孔(1) 由专职测量人员按设计桩位放样定点，复核后方允许施工；(2) 桩位中心采用插竹签撒白灰方式，以利土层覆盖后的寻找。施工中注意保护，必要时再进行桩位复核；(3) 桩孔中心与设计桩位容许偏差小于0.25D；(4) 桩机就位准确，并采取相应措施保持稳固，确保成桩过程中不发生倾斜、移位；(5) 当桩心距3d时，为预防桩体缩径变形应切实采取相应的防缩径措施；(6) 为确保单桩承载力特征值Ra140kN，要求：a、桩应进入持力层深度达到设计要求；b、分层夯实必须按照有关规定执行；c、做好桩端扩大头。6.2.2 填料填料为塌落度810cm的C10砼，要求成孔到预定深度后分次填料，并分层用振动棒捣实。完毕后及时清理填料现场，并填写原始记录。6.2.3 褥垫层施工(1) 严格控制砂卵石料的质量（主要是级配），对干燥的料应撒入少量水以保持一定的湿度（最优含水量）；(2) 褥垫层厚度为30cm；(3) 基底下有填土时应予清除,换填砂卵石。6.2.4 质量标准及检测方法6.2.4.1 CFG桩成桩质量检验标准表6.2.4.1检测项目施工质量验收规定检测方法主控项目原材料设计要求检测单位检测桩径设计要求卷尺桩身强度C10检测单位检测地基承载力220Kpa检测单位检测一般项目桩身完整性按桩基检测技术规范检测单位检测桩位偏差独立基础0.25D经纬仪，卷尺桩垂直度1%吊锤，卷尺桩长+100mm吊锤，卷尺6.2.4.2 混凝土质量检测施工过程中每天制作一组试块（或每50根桩制作一组试块）。标准养护28天后，作无侧限抗压强度试验，检测混凝土强度。6.2.4.3 复合地基检测由甲方委托有资质的检测单位，在28天后进行复合地基检测。根据规范选取CFG桩进行单桩复合地基静载荷试验和低应变桩身完整性试验，提供准确的复合地基承载力和压缩模量，以此作为竣工验收的依据。6.2.4.4 施工中应作好各种原始记录工作。6.3 关键过程控制措施CFG桩施工的各个环节都应严把质量关，确保每一工序都符合质量要求。针对施工过程的重要性及施工人为因素等影响，成孔深度、填料量是本工程的关键过程，尤其要严格控制。(1) 填料应严格按配比计量填料，砼应搅拌均匀，且严格控制塌落度；(2) 以平均桩径方式分阶段控制填料量，即按10根桩为一个批次，进行用料量统计，计算该批次的平均桩径，实时控制填料量，其充盈系数应大于1.1；(3) 成桩深度达硬塑粘土，并严格按照设计进入深度成孔；(4) 施工中若发现地面隆起、挤桩现象，应适时跳打。（5）在基坑开挖过程中和打桩施工过程中如遇杂填土和淤泥质土必须将其挖除，并用级配砂石进行换填，回填后必须压实，压实度不小于0.9。七、保证进度措施7.1 合理布置场地，作到施工有序。使用有经验工人操作桩机。作到工作顺手工效高。7.2 合理安排施工顺序。开工准备应抓重点，缩短准备时间。7.3 施工流向科学合理。指挥调度得当，避免机组因工作面打挤而停工。7.4 合理安排原材料进场及检验。避免因缺材料而停工。7.5 协调好外部关系，避免不必要的外部干扰而影响工程进度。7.6 工作效率与职工奖金挂钩，调动全员劳动积极性。八、安全生产措施8.1 建立以项目经理为首的安全保证体系，项目经理主管安全，现场设安全员一名，并进行安全交底工作。8.2 严格执行安全法、建设工程施工现场供用电安全规范（GB5019493）、建筑机械使用安全技术规程（JGJ332001）和岩土工程安全规程。8.3 严格执行安全作业须知的各种规定和确保工序作业的安全操作规程。8.4 对上岗施工人员进行安全施工教育，使“安全为了施工，施工必须安全”的教育宣传活动贯穿于整个工程施工的始终。布置工作时应同时布置安全工作；检查工作时，必须检查安全生产，总结工作时一并总结安全生产。禁止无证人员操作。8.5 明确各级人员安全责任，并与奖金挂钩。8.6 特殊工种操作人员必须建立机组责任制，并按照有关规定持证上岗。8.7 进入施工现场必须戴好安全帽。8.8 配置必要的安全防护设施，如自动断电开关、防护罩等。施工场地内重要位置设安全标志，并由专人管理，有危险的作业，如接电、施工机械操作等应专人专项专业操作，并须持证上岗。8.9 施工现场按“三相五线制”设置动力线路；对需要经常移动的电缆线路，应敷设在不会被车辆滚辗、人踩、管材及工具碰撞的地方，严禁置于水、泥浆中；确保电源、电缆、电器及其接头绝缘，并安装漏电保护器；搞好夜间施工照明，做到不留盲区。8.10 桩机操作者应遵守：8.10.1坚守工作岗位，作业时，不得离开操作台。8.10.2 操作时，应两手分别操纵提升和制动手把，不得单手操作；禁止同时按下提升和制动手把。8.10.3 机台上的配电箱门应完好，未切断电源禁止开启。8.11 机前操作人员应遵守下列规定：8.11.1 取土夯实过程中，其他人员应站在机械5米以外的安全地带。不停机不得随意靠近取土器及夯锤。8.11.2 每班至少二次检查机械设备各部位的连接螺栓，连接必须可靠，且有防松措施，发现松动及时紧固。8.11.3 成孔过程中，严禁靠近和用手触摸取土器。8.11.4整体移动机械时，地面要平整，移动速度要慢，发现稍有倾斜立即停止移机，采取措施后再继续进行。8.11.5 移机时注意清理好电缆，防止碾碎电缆而漏电。8.11.6 桩机移动时，必须有专人统一指挥，严禁除操作者以外的人员站在机架上；其他人员必须站在5米以外。8.11.7 前台操作人员要躲开取土器及夯锤起落范围，取土及夯实过程中，前台人员要远离井口，防止高空零部件及砼料散落伤人。8.11.8砼灌注一般应至自然地面，当顶部不需灌满砼时，应及时将空洞部分用土填平。 8.11.9遇有大雨、雪、雾及6级以上大风等恶劣气候，应停止作业；接到强台风警报，必要时，将桩架放倒。8.11.10 加强施工现场的防暑、防汛、防火、防盗。九、文明施工措施9.1 按照施工平面布置图设置各项临时设施，做到材料堆放合理、机械设备施工有序。9.2 施工现场随时有施工员管理，保证道路畅通，保持场容场貌整洁。9.3 施工现场的生活设施必须符合规范的卫生、通风、照明等要求。职工的膳食、供水供应等符合卫生要求。9.4 教育职工讲礼貌，说话文明。十、竣工成果资料本工程竣工成果资料的主要内容包括：1）竣工报告书;2）CFG桩竣工平面图；3）施工图设计文件审查报告；4）CFG桩施工记录表；5）混凝土配合比、砂、石试验报告；6）水泥试验报告单；7）CFG桩检测报告；8）技术交底；9）CFG桩质量检验批验收记录；10）地基处理工程质量验收报告。十一、其它11.1 要求CFG桩基施工队技术员或工长必须参加在项目经理主持下的每天晨会，汇总头天工作量，检查存在问题，强调注意事项。11.2 每天工作时应与监理工程师及业主现场代表，多交流通气，力争协调一致共同努力完成任务。11.3 积极参加三方协调会，要求项目经理、技术负责不但应积极准时参加，而且应准确科学的汇总本周完成的工作量和下周预计完成数，对存在问题提出整改措施。十二、布桩图